Crystal structure and magnetism of MnO under pressure

高圧下におけるMnOの結晶構造と磁性

Klotz, S.*; 小松 一生*; Polian, A.*; 町田 真一*; 佐野 亜沙美   ; Iti, J.-P.*; 服部 高典   

Klotz, S.*; Komatsu, Kazuki*; Polian, A.*; Machida, Shinichi*; Sano, Asami; Iti, J.-P.*; Hattori, Takanori

マンガン酸化物(MnO)は、反強磁性モット絶縁体の典型物質である。今回、我々は、高圧下においてネール温度を挟んだ温度域で磁気秩序と格子歪の相互作用を、X線および中性子回折により調べた。その結果、体積歪は圧力に対して鈍感であること、は=+4.5(5)K/GPaで上昇すること、格子歪は=+0.018/GPaで増大することがわかった。これらの結果は、, 相互作用定数の原子間距離への影響を調べることや、また第一原理計算による理論予測と比較を可能にする。反強磁性相互作用に起因する散漫散乱は、1.2まで観測され、長距離秩序は、室温では42GPaで現れる。

Manganese oxide (MnO) is a prototype of an antiferromagnetic Mott-insulator. Here we investigate the interplay of magnetic ordering and lattice distortion across the Nel temperature under pressure using neutron and X-ray diffraction. We find an increase of with a rate of = +4.5(5) K/GPa, an increase of the rhombohedral distortion by = +0.018/GPa, as well as a volume striction which is insensitive to pressure. These results allow to retrieve the dependence of the coupling constants and on interatomic distances and compare it to first-principles predictions. Antiferromagnetic diffuse scattering was observed up to 1.2 , and long-range magnetic order appears at room temperature at 42 GPa.